Эндоскоп-микроскоп

Эндоскоп-микроскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к эндоскопической технике, в частности, к жестким эндоскопам.

Известен эндоскоп (патент США US 5575757, кл. А 61 В 1/00, опубл. 19.11.96), содержащий корпус, световолокно, подсоединенное к световодному разъему, узел фокусировки. Наведение на резкость (достижение максимума разрешающей способности) осуществляется за счет возвратно-поступательного движения стержня, который соединен с одной с одной стороны с ПЗС-матрицей, расположенной на дистальном конце эндоскопа после объектива, а с другой - с узлом фокусировки. Вращение фокусировочного кольца приводит к возвратно поступательному движению ПЗС-матрицы относительно объектива.

Недостатком данного эндоскопа является невозможность получения микроскопической картины поверхности ткани, поскольку увеличение, заложенное в оптическую систему, не позволяет при выбранной конструкции наведения на резкость получить максимальное разрешение, позволяющее оценить поверхностную структуру ткани.

Известен эндоскоп (патент США 6059721, кл. А 61 В 1/00, опубл. 09.05.2000), содержащий корпус, внешнюю и внутреннюю трубки, расположенные одна внутри другой соосно продольной оси эндоскопа, в зазоре между которыми уложено световолокно, подсоединенное к световодному разъему, объектив, расположенный на дистальном конце эндоскопа, и оборачивающая оптическая система, расположенная во внутренней трубке, соединенной с узлом фокусировки. Узел фокусировки содержит окуляр, подвижная часть которого жестко соединена с втулкой, которая осуществляет возвратно-поступательные движения при повороте настроечного колеса. Оптическая система окуляра фиксируется в двух положениях механизмом фиксации в виде подпружиненного шарика, попадающего в канавку. Каждое положение оптической системы окуляров характеризуется фокусным расстоянием, что обеспечивает получение фиксированного увеличения. Наведение на резкость осуществляется поворотом настроечного колеса, которое уже перемещает часть оптической системы окуляра.

К недостатком данного изобретения следует отнести сложность механического устройства.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является эндоскоп с изменяющейся и фокусирующей системами (US 6059721 А, 05.09.2000). Известный эндоскоп содержит корпус, в котором размещены соосно с зазором наружная трубка, жестко закрепленная в корпусе, и внутренняя трубка, содержащая на дистальном конце объектив и оборачивающую систему, световолокно, расположенное в зазоре между трубками, световодный разъем, жестко соединенный с корпусом, объектив, жестко установленный в подвижной втулке, и узел перефокусировки, включающий ручку вращения с валом.

Перемещение окуляра осуществляется с помощью зубчатой шестерни и рейки. Для устранения люфтов в механических соединениях окуляр подпружинен. При контакте с тканевой поверхностью и перефокусировкой, осуществляемой поворотом ручки вращения, достигается четкое изображение увеличенного в несколько десятков раз микроскопии участка тканевой поверхности, контактирующей с эндоскопом. При повороте ручки вращения происходит изменение оптических параметров системы «объектив эндоскопа - оборачивающая система - объектив окуляра», что приводит к изменению параметров оптической системы эндоскопа.

Недостатком данного контактного эндоскопа является линейная зависимость величины перемещения окуляра при повороте ручки перефокусировки, т.е. одинаковым по величине углам поворота ручки вращения перефокусировки соответствуют одинаковые величины перемещения объектива окуляра и дискретный характер перемещения из-за зубчатого соединения. Это обстоятельство затрудняет точную наводку на резкость.

Задачей изобретения является создание эндоскопа, обеспечивающего получение максимальной резкости изображения тканевой поверхности при контакте эндоскопа с тканью объекта операционного поля при однократном знакопостоянном изменении угла настройки за счет обеспечения возможности нелинейной зависимости (синусоидальной) перемещения объектива окуляра в зависимости от угла поворота ручки вращения перефокусировки, т.е. одинаковым углам поворота ручки вращения перефокусировки соответствуют разные по величине перемещения объектива окуляра.

Технический результат от использования предлагаемого эндоскопа микроскопа - увеличение удобства работы с прибором.

Указанная задача решается за счет того, что предлагаемый эндоскоп-микроскоп, также как и известный, содержит корпус, две трубки, расположенные соосно одна в другой, при этом обе трубки проксимальными концами соединены с корпусом, при этом во внутренней трубке расположена оптическая система, состоящая из объектива, расположенного на дистальном конце эндоскопа и оборачивающей системы. В зазоре между трубками расположено световолокно, закрепленное в световодном разъеме, жестко связанным с корпусом. К корпусу подсоединен узел перефокусировки, состоящий из ручки вращения с валом. Но в отличие от известного в предлагаемом эндоскопе-микроскопе на валу ручки вращения установлен эксцентрик, входящий в паз, выполненный в теле подвижной втулки параллельно торцам. Подвижная втулка с закрепленным в ней объективом окуляра поджимается к эксцентрику пружиной, установленной между наружным торцем подвижной втулки и внутренним торцем неподвижной втулки, внутри которой установлена подвижная втулка, при этом неподвижная втулка жестко соединена с корпусом эндоскопа.

Пример выполнения предлагаемого эндоскопа-микроскопа представлен на фиг.1, на фиг.2 представлен разрез по плоскости, проходящей через диаметр ручки вращения перпендикулярно оси эндоскопа-микроскопа, а на фиг.3 представлен узел перемещения объектива окуляра, расположенного в подвижной втулке в аксонометрии.

Эндоскоп-микроскоп состоит из корпуса 1 с жестко закрепленной наружной трубкой 2, внутри которой расположена соосно внутренняя трубка 3, содержащая на дистальном конце объектив 4 и оборачивающую оптическую систему 5, световодного волокна 6, расположенного в зазоре между наружной трубкой 2 и внутренней трубкой 3, световодного разъема 7, жестко связанный с корпусом 1, неподвижную втулку 8, жестко связанную с корпусом 1, подвижную втулку 9 с закрепленным в ней объективом 10 окуляра, размещенную в неподвижной втулке 8, эксцентрика 11, расположенного на валу 12 ручки 13 вращения, пружины 14, наглазника 15.

Работа с эндоскопом-микроскопом осуществляется следующим образом.

При работе с эндоскопом-микроскопом, как с обычным эндоскопом, наведение на резкость не требуется, т.к. диапазон рабочих расстояний, при котором объекты операционного поля видны резкими, составляет 5-50 мм. Объекты операционного поля освещены световым потоком, проходящим через световодный разъем 7 и световодное волокно 6. При обнаружении каких-либо изменений тканевой поверхности производится контакт торца эндоскопа с этой тканевой поверхностью и наведение на резкость. Наведение на резкость производится поворотом ручки 13 вращения. При этом эксцентрик 11, проходящий через продольный паз неподвижной втулки 8 в паз подвижной втулки 9, перемещает ее относительно неподвижной втулки 8, закрепленной в корпусе 1 эндоскопа. При этом паз в подвижной втулке 9 выполнен параллельно ее торцам. Пружина 14, опирающаяся с одной стороны на внутренний торец неподвижной втулки 8, а с другой - на наружный торец подвижной втулки 9, двигающейся внутри неподвижной втулки 8, осуществляет прижатие эксцентрика 11 к внутренней поверхности паза, выполненного в подвижной втулке 9, устраняя технологические люфты и обеспечивая надежное перемещение объектива 10 окуляра. В результате происходит изменение фокусного расстояния в системе «объектив 4 - оборачивающая оптическая система 5 - объектив 10 окуляра», что приводит к четкому изображению увеличенного в несколько десятков раз участка тканевой поверхности, находящейся в зоне контакта с эндоскопом. Полученную картину можно наблюдать визуально через наглазник 15, зрачок которого соосен с объективом 10 окуляра. Поскольку перемещение эксцентрика определяется его радиальным расстоянием от оси вращения вала 12, максимальное перемещение подвижной втулки будет определяться этим расстоянием в одну и другую стороны. В связи с этим дополнительный технический результат состоит в том, что не требуется введения дополнительных устройств для ограничения перемещения подвижной втулки 9 внутри неподвижной втулки 8.

Таким образом, благодаря нелинейной (синусоидальной) зависимости между поворотом ручки 13 вращения и перемещением объектива 10 окуляра, что обеспечивается поворотом эксцентрика 11, достигается плавное получение резкого изображения тканевой поверхности, поскольку «большому» углу поворота ручки 13 вращения соответствует достаточно малое перемещение объектива 10 окуляра. Это обстоятельство учитывает «человеческий фактор» - достаточно сложно осуществить малый угол поворота ручки 13 вращения, чтобы получить резкое изображение. Одновременно с плавным наведением на резкость осуществляется перестройка оптической системы на большое увеличение, что способствует удобству работы с эндоскопом-микроскопом в процессе диагностических или операционных процедур.

Эндоскоп-микроскоп, содержащий корпус, в котором размещены соосно с зазором наружная трубка, жестко закрепленная в корпусе, и внутренняя трубка, содержащая на дистальном конце объектив и оборачивающую оптическую систему, световолокно, расположенное в зазоре трубок, световодный разъем, жестко соединенный с корпусом, объектив окуляра, жестко установленный в подвижной втулке, и узел перефокусировки, включающий ручку вращения с валом, отличающийся тем, что подвижная втулка и внутренняя трубка установлены в неподвижной втулке, выполненной с продольным пазом и жестко закрепленной в корпусе, на валу ручки вращения выполнен эксцентрик, установленный с возможностью прохождения через продольный паз неподвижной втулки в паз подвижной втулки параллельно ее торцам, при этом подвижная втулка поджата к эксцентрику пружиной, установленной между наружным торцом подвижной втулки и внутренним торцом неподвижной втулки.